Количественный анализ хлорсодержащих « полимеров и сополимеров
1. Количественное определение хлора, а) По методу Эшка. Тщательно измельченную точную навеску полимера (0,1—0,2 г) смешивают в фарфоровом тигле (высотой 25 мм, диаметром 30 мм) с 2—3 г смеси Эшка. Затем тигель медленно нагревают до сплавления массы, помещают в муфельную печь при 650—700° С и выдерживают там тигель до полного разложения органического вещества. Полученный сплав выщелачивают водой, подкисляют азотной кислотой и определяют в растворе ион С1~ титрованием 0,1 н. раствором нитрата серебра в присутствии железо-аммонийных квасцов.
Смесь Эшка приготовляют смешением 60 вес. ч. окиси магния (х. ч.) и 40 вес. ч. безводного углекислого натрия (х. ч.).
Б) Быстрый метод определения хлора. В стальной тигель с навинчивающейся крышкой помещают 10 капель этиленгликоля и добавляют 2,5—3 г безводного углекислого натрия.
Отвешивают в ампуле на аналитических весах испытуемый полимер и опускают ее открытым концом в тигель. Затем в тигель засыпают 2,5—3 г перекиси натрия, закрывают его навинчивающейся крышкой, ставят на кольцо штатива в вытяжном шкафу и нагревают на небольшом огне, пока не произойдет вспышка (1,5 мин). После вспышки нагревают еще 1,5 мин. Затем тигель охлаждают, открывают, ставят в химический стакан и осторожно (особенно первую каплю) добавляют воду. Хорошо вымывают содержимое тигля, помешивая стеклянной палочкой с резиновым наконечником. После этого в стакан добавляют концентрированной HNO3, пока не посинеет индикаторная бумага - конго. Чтобы разложить оставшуюся перекись натрия, можно немного подогреть раствор или добавить немного 10%-ного раствора Na2C03.
Затем в стакан добавляют 20—25 мл 0,05 н. раствора AgN03, раствор квасцов и титруют 0,05 н. раствором роданистого аммония. Выпадает осадок, а раствор приобретает бледно-розовую окраску, которая усиливается при добавлении лишней капли реактива.
Расчет содержания хлора х (%) производят по формуле
_{аК - ЬК')0,001778-100
X I
G
Где а — объем раствора AgN03, мл; К, К' — поправки к титру растворов; b — объем раствора роданистого аммония, мл; 0,001778 — количество хлора, соответствующее 1 мл 0,05 н. раствора, г; g— навеска полимера, г.
Приготовление железо-аммонийных квасцов: 50 г квасцов растворяют в 100 г теплой кипяченой воды. После растворения добавляют концентрированной HN03 до перехода коричневой окраски в желто-зеленую.
Определение количества полимера в латексе. Метод основан на опРеделении количества сухого остатка в латексе, полученного коагуляцией латекса алюмокалиевыми квасцами.
В коническую колбу вносят пипеткой 20 мл латекса, разбавляют дистиллированной водой, добавляют 4 мл насыщенного раствора алю - мокалиевых квасцов (ч. д. а.) и 10 мл раствора соды. Содержимое колбы нагревают на водяной бане в течение 1 ч.
Выпавший осадок переносят на воронку Бюхнера с тканевым фильтром и промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции фильтрата иа ион SO4- (проба с ВаСЬ). Осадок переносят в чашку Петри и высушивают в сушильном шкафу при 50° С.
Содержание полимера х (в %) вычисляют по формуле хf
20р
Где а — вес сухого остатка, г; р — плотность латекса, г/см3 (определяют ареометром).
Определение состава сополимеров винилхлорида с винилацетатом или метилакрилатом. Определение связанного хлора (винилхлорида) производится по описанной выше методике (см. стр. 84). Определение связанного винилацетата основано на щелочном омылении сополимера и последующем разложении соляной кислотой натриевой соли уксусной кислоты, образующейся в результате омыления.
Выделяющуюся уксусную кислоту и избыточное количество соляной кислоты титруют кондуктометрически раствором щелочи. В случае анализа сополимера винилхлорида с метилакрилатом выделяется акриловая кислота и тогда титруют смесь акриловой и соляной кислот.
В этих условиях идет незначительное омыление хлора в звеньях сополимера.
В колбу емкостью 250 мл, снабженную обратным холодильником (на шлифе), вносят навеску сополимера 0,1—0,3 г, взвешенную с точностью до 2 мг, и 25 мл ацетона. Колбу нагревают на водяной бане до растворения навески. В горячий раствор вносят пипеткой 5—20 мл (в зависимости от навески сополимера) спиртового раствора NaOH. Колбу соединяют с обратным холодильником, помещают в кипящую' водяную баню и кипятят 5 мин (от начала кипения).
Затем колбу снимают, в горячий раствор вносят пипеткой 15—20 мл раствора НС1, тщательно перемешивают и охлаждают. К раствору прибавляют 50—75 мл дистиллированной воды и фильтруют для освобождения от смолистого осадка через вату в плоскодонную широкогорлую колбу.
Колбу с воронкой и осадком тщательно промывают дистиллированной водой, присоединяя раствор к основному фильтрату, и титруют кондуктометрически 0,1 н. раствором NaOH (кондуктометрический метод[11] описан [5]).
Содержание винилацетата х (в %) вычисляют по формуле
АКО, 0086 -100
Х= !---------------------------------------- ,
_ G Где а — количество 0,1 н. раствора NaOH, затраченное на титровани уксусной кислоты, мл; К — поправочный коэффициент 0,1 н. раствор pa NaOH; 0,0086—количество винилацетата, соответствующее 1 мл' точно 0,1 н. раствора NaOH, г; g— навеска анализируемого сопо-; лимера, г.
В случае анализа сополимера винилхлорида с метилакрилатом щ расчетной формуле сохраняется тот же коэффициент — 0,0086.